本發(fā)明涉及工程測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼軌扣件縱橫豎三向阻力綜合測量裝置。

背景技術(shù)：

鋼軌扣件是阻止鋼軌相對于軌枕發(fā)生縱橫豎向位移的聯(lián)接零件，而扣件阻力是評價(jià)鋼軌扣件性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。隨著高速鐵路不斷提速，對鋼軌扣件阻力的技術(shù)性能要求也不斷提高，準(zhǔn)確測量鋼軌扣件阻力，是確定鋼軌扣件性能、確定軌道幾何形位、開展正常養(yǎng)修，確保行車安全的需要。

然而，目前國內(nèi)還沒有一種可以方便，準(zhǔn)確測量鋼軌扣件縱橫豎三向阻力的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼軌扣件縱橫豎三向阻力綜合測量裝置。

本發(fā)明的目的是通過如下途徑實(shí)現(xiàn)的：一種鋼軌扣件縱橫豎三向阻力綜合測量裝置，它包括用于對軌道的鋼軌施加縱橫豎三向力的施力組件以及用于測量鋼軌對應(yīng)方向位移的位移測量組件；

所述施加組件包括安裝于底座上的測量橫向扣件阻力組件、測量縱向扣件阻力組件及測量扣件豎向阻力組件；

所述的測量橫向扣件阻力組件，是在底座上安裝有一內(nèi)置伸縮驅(qū)動(dòng)件及檢測頂桿所受橫向水平力的測力傳感器的套筒，套筒與夾緊鋼軌的支撐構(gòu)件之間連接有頂筒；所述的伸縮驅(qū)動(dòng)件兩端分別設(shè)置有一根由其驅(qū)動(dòng)的頂桿，兩根頂桿皆伸出于該套筒兩端外，其中一根頂桿套裝于頂筒內(nèi)，另一根頂桿與頂塊相抵，頂塊位于固定底座端部的豎直板的一側(cè)；

所述的測量扣件豎向阻力組件，是在底座上通過扣件橫向安裝一鋼軌，鋼軌上方嵌裝有一支撐板，所述支撐板下方放置一橫跨鋼軌的頂板，所述的支撐板與頂板之間裝設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)件以及用于檢測所述鋼軌所受豎向力的測力傳感器；

所述的測量縱向扣件阻力組件，是在底座上通過扣件縱向安裝一鋼軌，鋼軌的端部固定有一根伸出的螺紋鋼筋，所述螺紋筋通過前述豎直板上的方孔穿過豎直板，螺紋鋼筋位于豎直板另一端上裝有一螺母，所述豎直板與螺母之間裝設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)件以及檢測所述螺紋鋼筋所受縱向力的測力傳感器。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化：

所述伸縮驅(qū)動(dòng)件包括液壓千斤頂以及用于驅(qū)動(dòng)所述液壓千斤頂?shù)囊簤菏謩?dòng)泵，在測量扣件橫向阻力組件中，所述液壓千斤頂?shù)囊欢伺c套筒內(nèi)壁相抵，另一端通過測力傳感器與頂桿相抵；在測量扣件縱向阻力組件中，所述液壓千斤頂?shù)囊欢伺c頂塊相抵，另一端通過測力傳感器與豎直板相抵；在測量扣件豎向阻力組件中，所述液壓千斤頂?shù)囊欢伺c支撐板相抵，另一端通過測力傳感器與頂板相抵。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述位移測量組件為千分表，所述千分表包括測量探針，測量桿和讀數(shù)顯示屏。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述套筒包括安裝筒以及連接于所述安裝筒內(nèi)裝置的接觸孔，測力傳感器和液壓千斤頂裝設(shè)于所述安裝筒中，所述安裝筒側(cè)壁上開設(shè)有用于裝卸所述測力傳感器和液壓千斤頂?shù)拈_口。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述扣件是在鋼軌下方設(shè)置有墊板，墊板下方設(shè)置有四方墊板，以上扣件系統(tǒng)由螺栓固定于底座上。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述測力傳感器配有讀數(shù)儀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的鋼軌扣件縱橫豎三向阻力綜合測量裝置，填補(bǔ)了目前國內(nèi)還沒有用于測量鋼軌扣件縱橫豎三向阻力的綜合裝置的空白，該裝置在使用時(shí)，通過施力組件分別對軌道的鋼軌施加縱橫豎三向力并測出施加力的大小，再通過位移測量組件測出鋼軌產(chǎn)生的縱橫豎三向位移，進(jìn)而繪圖分析可得鋼軌扣件阻力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明中測量橫向扣件阻力組件的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中測量扣件豎向阻力組件的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中測量縱向扣件阻力組件的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖(轉(zhuǎn)向90度)；

圖6為本發(fā)明中套筒立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中測力傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中液壓千斤頂?shù)牧Ⅲw結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中千分表的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：

1、底座；2、套筒；3、頂桿；4、鋼軌；5、支撐構(gòu)件；6、頂塊；7、螺紋鋼筋；8、螺母；9、支撐板；10、頂板；11、豎直板；01、測力傳感器；02、液壓千斤頂；03、液壓手動(dòng)泵；04、千分表；05、支架；06、扣件；07、三角鋼；011、第一底面；012、感應(yīng)面；013、讀數(shù)儀；021、工作面；022、第二底面；041、測量探針；042、測量桿；043、讀數(shù)顯示屏；111、圓孔；112、方孔；121、長螺栓；21、安裝筒；211、開口；31、頂筒；061、扣件墊板；062、螺栓；063、四方墊板

具體實(shí)施方式

如圖1至圖9所示，本發(fā)明軌枕扣件縱橫豎三向阻力綜合測量裝置，它包括用于對軌道的鋼軌施加縱橫豎三向力的施力組件以及用于測量鋼軌對應(yīng)方向位移的位移測量組件；

所述施加組件包括安裝于底座1上的測量橫向扣件阻力組件、測量縱向扣件阻力組件及測量扣件豎向阻力組件；

所述的測量橫向扣件阻力組件，是在底座1上安裝有一內(nèi)置伸縮驅(qū)動(dòng)件及檢測頂桿3所受橫向水平力的測力傳感器01的套筒2，套筒2與夾緊鋼軌4的支撐構(gòu)件5之間連接有頂筒31；所述的伸縮驅(qū)動(dòng)件兩端分別設(shè)置有一根由其驅(qū)動(dòng)的頂桿3，兩根頂桿3皆伸出于該套筒2兩端外，其中一根頂桿3套裝于頂筒31內(nèi)，另一根頂桿3與頂塊6相抵，頂塊6位于固定底座1端部的豎直板11的一側(cè)；工作開始前使用螺栓121通過圓孔111把底座1固定在場地上，液壓千斤頂02的工作面021與測力傳感器01的第一底面011緊貼，液壓千斤頂02的第二底面022與套筒2內(nèi)壁面緊貼，測力傳感器01的感應(yīng)面012與支撐構(gòu)件5的頂桿3的端部緊貼。千分表04安裝在橫向方向的鋼軌4的軌腰面上，并將安裝千分表04的支架05吸在三角鋼07上。測力傳感器01為配有讀數(shù)儀的測力傳感器，讀數(shù)儀與測力傳感器01配套使用，當(dāng)液壓千斤頂02工作對頂桿3施加橫向水平力時(shí)，可在測力傳感器01的讀數(shù)儀上直接讀出該橫向水平力的大小，其讀數(shù)方便，精確高。通過操作液壓手動(dòng)泵03并結(jié)合測力傳感器01的讀數(shù)儀可控制液壓千斤頂02的驅(qū)動(dòng)力大小，進(jìn)而控制對鋼軌施加的橫向水平力的大小，鋼軌承受的橫向水平力大小等于液壓千斤頂02對頂桿3施加的橫向水平力大小。工作開始時(shí)對鋼軌施加從零開始逐漸增大的橫向水平力，并測出鋼軌承受不同大小的橫向水平力時(shí)，其橫向位移大小，而鋼軌橫向位移的大小則可通過千分表04測量得到，并在千分表04的讀數(shù)顯示屏043上顯示。當(dāng)操作液壓手動(dòng)泵03時(shí)讀數(shù)儀上示數(shù)變化突然較大時(shí)，記錄到此后一段時(shí)間內(nèi)橫向力及位移，通過繪制位移-力的曲線圖分析可得鋼軌扣件橫向阻力，即為對鋼軌施加的橫向力的特殊對應(yīng)值。

所述的測量扣件豎向阻力組件，是在底座1上通過扣件06橫向安裝一鋼軌4，鋼軌4上方嵌裝有一支撐板9，所述支撐板9下方放置一橫跨鋼軌4的頂板10，所述的支撐板9與頂板10之間裝設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)件以及用于檢測所述鋼軌4所受豎向力的測力傳感器01；使用時(shí)，將底座1安裝固定，在液壓千斤頂02安裝于支撐板9與頂板10之間，在液壓千斤頂02與頂板10之間安裝測力傳感器01，千分表04安裝在豎向方向的鋼軌4軌頭表面上，并將安裝千分表04的支架05吸在三角鋼07上。測力傳感器為具有讀數(shù)儀的測力傳感器，讀數(shù)儀與測力傳感器配套使用，當(dāng)液壓千斤頂02工作對頂板10施加豎向力時(shí)，可在測力傳感器的讀數(shù)儀上直接讀出該豎向力的大小，其讀數(shù)方便，精度高。通過操作液壓手動(dòng)泵03并結(jié)合測力傳感器01的讀數(shù)儀可控制液壓千斤頂02的驅(qū)動(dòng)力大小，進(jìn)而控制對鋼軌施加的豎向力的大小，鋼軌承受的豎向力大小等于液壓千斤頂02對頂塊6施加的豎向力大小。工作時(shí)對鋼軌施加從零開始逐漸增大的豎向力，并測出鋼軌承受不同大小的豎向力時(shí)，其豎向位移大小，而鋼軌豎向位移的大小則可通過千分表04測量得到，并在千分表04的讀數(shù)顯示屏043上顯示。當(dāng)操作液壓手動(dòng)泵03時(shí)讀數(shù)儀上示數(shù)趨于穩(wěn)定時(shí)，記錄此顯示器上的力及千分表上顯示的位移，隨著位移繼續(xù)增大，對鋼軌的施加力突然不再明顯變化時(shí)，記錄此后一段時(shí)間內(nèi)的縱向力及位移，這樣繪制力與位移的關(guān)系曲線，然后通過分析可得鋼軌扣件豎向阻力，即為對鋼軌施加的豎向力的特殊對應(yīng)值。

所述的測量縱向扣件阻力組件，是在底座1上通過扣件06縱向安裝一鋼軌4，鋼軌4的端部固定有一根伸出的螺紋鋼筋7，所述螺紋筋7通過前述豎直板11上的方孔121穿過豎直板11，螺紋鋼筋7位于豎直板11另一端上裝有一螺母8，所述豎直板11與螺母8之間裝設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)件以及檢測所述螺紋鋼筋7所受縱向力的測力傳感器01。工作開始前使用螺栓121通過圓孔111把底座1固定在場地上，液壓千斤頂02的工作面021與測力傳感器01的第一底面011緊貼，液壓千斤頂02的第二底面022與頂塊6緊貼，測力傳感器01的感應(yīng)面012與豎直板11緊貼。千分表04安裝在縱向方向的鋼軌4的軌頭截面上，并將安裝千分表04的支架05吸在三角鋼07上。測力傳感器01為配有讀數(shù)儀的測力傳感器，讀數(shù)儀與測力傳感器01配套使用，當(dāng)液壓千斤頂02工作對頂塊6施加縱向水平力時(shí)，可在測力傳感器01的讀數(shù)儀上直接讀出該縱向水平力的大小，其讀數(shù)方便，精確高。通過操作液壓手動(dòng)泵03并結(jié)合測力傳感器01的讀數(shù)儀可控制液壓千斤頂02的驅(qū)動(dòng)力大小，進(jìn)而控制對鋼軌施加的縱向水平力的大小，鋼軌承受的縱向水平力大小等于液壓千斤頂02對頂塊6施加的橫向水平力大小。工作時(shí)對鋼軌施加從零開始逐漸增大的縱向水平力，并測出鋼軌承受不同大小的縱向水平力時(shí)，其縱向位移大小，而鋼軌縱向位移的大小則可通過千分表04測量得到，并在千分表04的讀數(shù)顯示屏043上顯示。當(dāng)操作液壓手動(dòng)泵03時(shí)讀數(shù)儀上示數(shù)不在變化時(shí)，可認(rèn)為扣件對鋼軌的約束作用趨于零，記錄此后一段時(shí)間內(nèi)縱向力及位移，然后通過繪圖分析可得鋼軌扣件縱向阻力，即為對鋼軌施加縱向力的特殊對應(yīng)值。

所述伸縮驅(qū)動(dòng)件包括液壓千斤頂02以及用于驅(qū)動(dòng)所述液壓千斤頂02的液壓手動(dòng)泵03，對于測量扣件橫向阻力組件：所述液壓千斤頂02的一端與套筒2內(nèi)壁相抵，另一端通過測力傳感器01與頂桿3相抵；對于測量扣件縱向阻力組件：所述液壓千斤頂02的一端與頂塊6相抵，另一端通過測力傳感器01與豎直板11相抵，以上所述裝置通過螺母加以扭緊；對于測量扣件豎向阻力組件：所述液壓千斤頂02的一端與支撐板9相抵，另一端通過測力傳感器01與頂板10相抵。

所述位移測量組件為千分表04，所述千分表04包括測量探針041，測量桿042和讀數(shù)顯示屏043。

所述套筒2包括安裝筒21以及連接于所述安裝筒21內(nèi)裝置的接觸孔，測力傳感器01和液壓千斤頂02裝設(shè)于所述安裝筒21中，所述安裝筒21側(cè)壁上開設(shè)有用于裝卸所述測力傳感器01和液壓千斤頂02的開口211。

所述扣件06是在鋼軌4下方設(shè)置有墊板061，墊板061下方設(shè)置有四方墊板063，以上扣件系統(tǒng)由螺栓062固定于底座1上，四方墊板063起到平衡鋼軌作用；通過上述扣件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鋼軌的在底座1上的縱橫轉(zhuǎn)向。

所述測力傳感器01配有讀數(shù)儀013。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。